Свойства биологические

Реологические свойства биологических жидкостей. Начало изучению реологических свойств биологических жидкостей положил Ж. Пуазейль, предпринявший в 30—40-х годах XIX в. попытку оценить вязкость крови. В течение почти ста лет предполагалось, что кровь относится к ньютоновским жидкостям, и только в 20-х годах XX в. было установлено, что вязкость крови зависит от скорости или напряжения сдвига. Дальнейшие исследования показали, что нормальная кровь не имеет предельного напряжения сдвига и подобно другим псевдопластикам реологическая кривая крови характеризуется двумя участками постоянной вязкости. [c.133]

Одной из важных задач современной науки является разработка новых подходов и методов компьютерного конструирования молекулярных структур органических соединений на основе предварительного анализа связи между их структурой и свойствами / биологической активностью, что открывает путь к направленному синтезу веществ с заданными характеристиками. Синтез больших серий соединений и в особенности их массовые испытания для поиска веществ с желательными физическими и химическими свойствами или биологической активностью, как правило, занимают очень большое время и требуют весьма высоких материальных затрат. В связи с этим огромное значение приобретает разработка подходов, которые позволили бы повысить эффективность такого поиска и сделать его целенаправленным. Для этого необходимы надежные средства прогнозирования свойств соединений, а также автоматизированною конструирования серий сфуктур с оптимальными характеристиками. [c.42]

Специфические свойства биологических мембран. Благодаря указанным особенностям биологические мембраны имеют присущие им характерные черты. Они образуют протяженные бислойные структуры малой толщины (6-10 нм), объединяющие белковые и липидные компоненты с различными свойствами. [c.302]

СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ ИЗ КЛАССОВ ВИТАМИНОВ, ПЕПТИДОВ, ПОРФИРИНОВ, ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ И [c.180]

Синапсы — это область функциональных контактов между плазматическими мембранами нейронов. Вещества, влияющие на нервную активность, такие, как эндогенные нейромедиаторы или многочисленные экзогенные лекарственные препараты (например, местные анестетики, нейротоксины), действуют на уровне мембраны. Биологические или патологические изменения в нервной системе часто возникают как следствие изменений нейрональных мембран. Следовательно, в описание основ нейрохимии нужно обязательно включать сведения об образовании и свойствах биологических мембран. В гл. 2 и 3 рассматривается строение молекул веществ, входящих в состав мембран, описываются модели мембран, а также функционирование и [c.26]

В настоящее время элементная сера является крупнотоннажным попутным продуктом нефтяной и газовой промышленности и несмотря свои ценные свойства ( биологические, гидрофобные, теплофизические и др.) не имеет заметного применения, так как расширение областей применения затрудняется объективными проблемами многообразие аллотропных форм, неустойчивость некоторых из них, низкая растворимость в различных растворителях и др. Для решения проблемы увеличения растворимости и реакционной способности элементной серы использован метод интенсивной механической обработки с помощью которого удается заметно менять физические и химические свойства, в том числе и растворимость материалов. В настоящей работе исследовано влияние механической обработки в дезинтеграторе на растворимость серы в органических растворителях и водных щелочных растворах [c.136]

Соотношение между биофизикой сложных систем и другими разделами биофизики, охарактеризованными выше, подобно соотношению между феноменологической термодинамикой и молекулярной физикой. В основе поведения сложной биологической системы лежат свойства биологических молекул и образуемых ими структур. Дальнейшее развитие биофизики должно привести к ее интеграции — к общему молекулярному истолкованию свойств таких систем. Уже сегодня мы говорим о молекулярных основах эволюции [13, 49]. Однако ряд биологических явлений возникает только на уровне сложной системы. Так, высшая нервная деятельность, в основе которой лежат молекулярные процессы, реализуется лишь в сложной системе. [c.51]

Несомненным достоинством учебника является то, что при описании свойств органических веществ автор выбирал из необъятного фактического материала, как правило, лишь те примеры, которые в той или иной степени связаны с биологией. Несмотря на то, что они порой довольно сложны, это не только не затрудняет понимание материала, напротив постоянно поддерживает интерес читателя к предмету, наглядно демонстрируя тесную связь свойств органических веществ со свойствами биологических объектов, сходство закономерностей простых реакций со сложными процессами, происходящими в живых системах. [c.5]

Существенным недостатком в организации токсикологической службы в целом по стране является отсутствие единого информационного токсикологического центра (ИТЦ) с банком многоплановых сведений (организационно-структурных, лечебно-профилактических, о физикохимических свойствах, биологическом действии и параметрах токсикометрии химических соединений, включая величины ПДК в разных средах и др.) и системой математического моделирования функциональной зависимости величин ПДК от различных аргументов, обеспечивающей прогноз ориентировочных безопасных уровней воздействия новых химических веществ в объектах окружающей среды. [c.126]

Молекулы, которыми занимается биофизика, характеризуются многими особенностями, отличающими их от молекул неживой природы. Белки — самые сложные из известных нам молекул. Будучи макромолекулами, белки и нуклеиновые кислоты не являются статистическими системами, в отличие от макромолекул синтетических полимеров. Это — динамические системы, своего рода машины, поведение которых определяется положением и функциональностью каждого элемента, образующего молекулу. Основная задача молекулярной биофизики состоит в исследовании специфических особенностей, определяющих строение и свойства биологических молекул. Физическая теория, с которой приходится иметь дело в молекулярной биофизике, есть теория строения и физических свойств этих молекул и одновременно теория методов исследования, применяемых в эксперименте. [c.9]

Таблица 25.3.4. Физические свойства биологических и модельных липидов мембран

До сих пор рассматривались случаи, когда хроматографический анализ заканчивался обнаружением пятен и расшифровкой хроматограммы. Однако распределительная хроматография на бумаге позволяет также осуществить выделение разделенных компонентов анализируемой смеси. Выделенные вещества затем могут быть использованы для более точной идентификации, ДЛЯ изучения их химических свойств, биологической активности и т. п. [c.474]

Токсичность — свойство биологически активного соединения или лекарственного средства вызывать нежелательные биологические эффекты в дозах больших, чем лечебные. [c.297]

Хотя целостность молекулы поддерживается ковалентными связями, многие важнейшие свойства биологических соединений определяются значительно более слабыми связями. Среди этих нековалентных связей особенно важны водородные и гидрофобные. Водородные связи обусловлены электростатическим притяжением, возникающим нз-за неравномерного распределения электронов между атомами, участвующими в образовании ковалентной связи например, в молекуле воды электроны, образующие связь Н—О, немного смещены к атому кислорода. В результате на атоме водорода создается небольшой нескомпенсированный положительный заряд, а на атоме кислорода — небольшой отрицательный. Наличие такой поляризации иногда указывают стрелками, заменяющими изображение химических связей используются также обозначения б+ и 6 . Молекулы с сильно поляризованными связями называют полярными, как и функциональные группы, в которых имеются такие связи. Им противопоставляют неполярные группы, такие, как —СНз-группа здесь образующие связь электроны почти равномерно распределены между атомами углерода и водорода. [c.76]

Иммунохимические методы уже очень широко применяют как для фундаментального, так и практического изучения растительных белков. Однако ввиду особых свойств биологического агента и его реакции с белками, а также из-за большого разнообразия технических приемов методика иммунохимического анализа вначале может показаться сложной. Цель этого раздела — описать в общих чертах биологический агент, различные возможности его использования в основных группах ныне принятых методов и указать их применение при изучении растительных белков. [c.89]

В типичном эксперименте с мечеными соединениями в биологическую систему вводится некое постороннее (экзогенное) вещество. При этом предполагается, что его молекулы будут вступать в те же самые реакции, что и некоторое продуцируемое системой (эндогенное) вещество, участвующее в биосинтезе исследуемого соединения. Для этого эндогенный и экзогенный субстраты должны стать биологически идентичными, причем это требование относится как к природе, так и к количеству меченого соединения. Например, к культуре плесени добавляют следовые количества ацетата натрия ацетат-ион (или уксусная кислота) должен быть усвоен клетками без заметного нарушения связанных с энергетическими затратами механизмов транспорта через клеточные мембраны и далее превращен внутри клетки в ацетил-кофермент А без значительных изменений концентраций веществ, требующихся для осуществления этих реакций (АТР, кофермент А), или продуктов превращений (ADP, ацетилкофермент А). Наконец, получившийся таким образом ацетилкофермент А должен полностью перемешаться с ацетилкоферментом А, образовавшимся в клетке несколькими совершенно другими путями, с тем чтобы степень его участия в биосинтезе поликетидов была пропорциональна его доле в общем фонде ацетил-КоА. Кроме того, должен быть метод, позволяющий отличить меченый компонент от эндогенного продукта биосинтеза, например, путем измерения уровня радиоактивности, если экзогенный ацетат частично содержал С или Н. В конечном счете одни нз перечисленных выше требований несовместимы с другими результаты эксперимента можно интерпретировать только при допущении, что свойства возмущенной системы идентичны свойствам ее невозмущенного состояния. При этом еще предполагается, что наблюдатель способен фиксировать изменение свойств биологической системы точнее, чем сама эта система. [c.466]

Свойства биологических мембран [c.306]

Теория Эйгена, имеющая важное значение для биофизики, основывается на реальных свойствах биологических макромолекул. Изложение, анализ, уточнение и дальнейшее развитие этой теории возможны лишь после детального ознакомления с биологическими макромолекулами. Обсуждение теории Эйгена выходит за рамки этой книги. [c.37]

Химические и физические свойства атомов и молекул определяются строением их электронных оболочек, взаимодействующих с атомными ядрами. В основе химии и, тем самым, биохимии и биологии лежит квантовая механика. Общая теория строения и свойств молекул называется квантовой химией, соответственно область квантовомеханических исследований строения и свойств биологически функциональных молекул именуется квантовой биохимией. [c.108]

Молекулярная биофизика служит надежной основой биофизики клетки и биофизики сложных систем. Пока лишь в немногих случаях удается навести мосты между молекулярной биофизикой и физикой регуляторных процессов в организме, физикой процессов развития и т. д. Тем не менее нет сомнения в том, что соответствующие проблемы будут решаться на основе представлений о строении и свойствах биологически функциональных молекул. [c.612]

Успех использования парамагнитных моделей для изучения свойств биологических объектов определяется-тем, что инструментом исследования в этом случае становится метод ЭПР, обладающий высокой чувствительностью и информативностью. Подбор моделей при этом состоит в выборе парамагнитных центров, достаточно просто и без повреждений внедряемых в объект исследования и обладающих чувствительностью к таким свойствам окружения, как локальные электрические и магнитные поля, молекулярные движения, ориентационная упорядоченность. Такими центрами (спиновыми метками либо зондами) в больпшнстве случаев являются нитроксильные радикалы. Главное свойство, делающее [c.174]

Такого рода рядами чувствительности можно руководствоваться при подборе адекватных меток и зондов для исследования локальных свойств биологических и других объектов. [c.190]

Основная задача физической химии биокатализа состоит в выявлении некоторой общности причин, обуславливающих уникальные свойства биологических катализаторов. Может показаться, что постановка такой задачи слишком контрастирует с тем положением, которое господствовало в энзимологии еще несколько лет тому назад, когда, несмотря на обширные качественные сведения о специфичности действия многих сотен ферментов, мы не имели,— как отмечает Уиль-. ям Дженкс (1969),— ни в одном конкретном случае сколь либо детального или количественного представления о движущих силах катализа [11. Однако с тех пор благодаря усилиям ряда научных школ произошли существенные сдвиги. Хотя и трудно отдать предпочтение тем или иным методическим подходам, однако вряд ли можно оспаривать важность вклада, который в решение поставленной проблемы внесли кинетико-термодинамические исследования. Они приобрели особое значение, когдэ в результате рентгеновских исследований структуры кристаллических ферментов появилась возможность трактовать их результаты на молекулярном уровне. [c.3]

Электрохимический подход может оказаться полезным в познании элементарной природы основных биологических процессов. Именно поэтому привлекает внимание новая пограничная область науки — биоэлектрохимия, возникшая на границе электрохимии и биологии. На данном этапе большинство вопросов биоэлектрохимии связано с изучением свойств биологических мембран и их моделей. Клеточные или плазменные мембраны отделяют внутреннюю часть любой клетки живого организма от окружающей клетку среды. Так как состав раствора внутри клетки и в окружающей среде различен, то между ними всегда имеется некоторая разность потенциалов, а следовательно, вдоль мембраны всегда образуются двойные слои. Образование и взаимодействие двойных слоев позволяет объяснить целый ряд процессов в живом организме, например, такой важный процесс, как передача информации посредством нервного импульса. [c.406]

Модифицированные черные пленки с успехом моделируют и другие различные свойства биологических мембран. К этим свойствам можно отнести различные виды рецепции механорецепцию [233, 234], фоторецепцию [235, 236], хеморецепцию [75, 237], взаимодействие биомембран с лекарственными препаратами [77]. Недавно [238] черные углеводородные пленки были использованы для измерения генерации электрического тока липопротеидными комплексами. Так, пленки с встроенным бактериородопсином [238] или хлорофиллом [239, 240] способны преобразовывать световую энергию в электрическую. [c.169]

Хотя рентгеновский микроанализ может быть определенным и точным, свойства биологических материалов часто приводят к ограничению точности анализа величиной, составляющей +10 отн. % истинного значения. Такая неопределенность обусловлена тем, что биологические материалы являются далеко не идеальными образцами, имеют различную геометрию и шероховатость поверхности, часто для их приготовления используются сомнительные методы, и они могут явиться эффективным источником загрязнений чистой в других отношениях окружающей среды. Другая проблема, специфическая для количествен-lioro анализа биологических систем, заключается в том, что большинство элементов в образце, например углерод, кислород, азот и водород, трудно точно измерять. В отличие от анализа в материаловедении в большинстве случаев использования рентгеновского микроанализа в биологии требуется измерить концентрацию элементов (2>10), содержащихся в малом количестве в плохо известной органической матрице. Следует также напомнить, что рентгеновские спектрометры регистрируют только вышедшее рентгеновское излучение, а оно не всегда полностью соответствует рентгеновскому излучению, генерируемому в образце. Эта проблема усугубляется тем, что в биологических материалах электроны проникают более глубоко, вследствие чего возрастает поглощение генерируемого рентгеновского излучения. Попытки впоследствии скорректировать поглощение затрудняются отсутствием полной характеристики органической матрицы и точных значений массовых коэффициентов поглощения для элементов с низкими атомными номерами. Поэтому центром обсуждения этого раздела являются поправки, которые можно ввести, чтобы сузить разрыв между численными значениями интенсивностей рентгеновского излучения, генерируемого в образце, и регистрируемого и измеряемого. Рассмотрение вопроса, что меряет рентгеновский микроанализатор в биологических системах [179], показывает, что [c.69]

Химия жизпи, органическая химия, поначалу была совершен-ло отделена от неорганической. Она считалась надежной опорой витализма, до той поры, когда научились синтезировать органические соединения из веп(еств неживого происхождения (начало было положено синтезом мочевины O(NH2)2, проведенным Вёлером Е 1828 г. . В дальне вхсм органическая химия перестала быть химией живого и превратилась в синтетическую химию соединений углерода — химию углеводородов и их производных. Почти независимо развивалась биохимия — наука о строении и свойствах биологических молекул, о течении химических реакций в живых организмах. Биохимия достигла грандиозных успехов в расшифровке сложных сетей метаболизма. Из биохимии в союзе -с физикой выросла молекулярная биология, занимающаяся физико-химическим, молекулярным истолкованием основных биологических явлений, прежде всего наследственности. Одновременно органическая химия вновь обратилась к живой природе на основе многолетнего опыта исследований органических соединений. Возникла биоорганическая химия, а затем и бионеорганическая химия, изучающая биологические молекулы, содержащие атомы металлов. Провести границы между перечисленными областями исследований химии жизни невозможно, да в этом и нет необходимости. [c.23]

Одним из удивительных свойств биологического материала является наличие очень большой площади внутренней функциональной поверхности. Был разработан ряд методик, позволяющих изучать эти внутренние поверхности нарезка, когда происходит направленная обработка затвердевшего образца с помощью широких ножей излом, при котором образец разламывается предположительно вдоль поверхности структурной непрерывности, но часто в некоторой случайной точке с выявлением двух сильно изрезанных поверхностей получение реплик, когда изготавливается пластиковый слепок с исследуеморТ структуры, выявляемой после того, как биологический материал удаляется химическим растворением. [c.231]

Молекулярная биофизика изучает механизм биологических явлений с точки зрения взаимодействия атомов и молекул. Предметом исследований молекулярной биофизики являются строение и физикохимические свойства биологически функциональных молекул, их взаимодействия друг с другрм и -с яругини этомно-молекулярными частицами. К разряду важнейших-следует также отнести задачу выявления роли среды (растворителя) и сбльватации в протекании биологических процессов. [c.3]

Несмотря на большие трудности, современная биофизика достигла крупных успехов в объяснении ряда биологических явлений. Мы узнали многое о строении и свойствах биологически функциональных молекул, о свойствах и механизмах действия клеточных структур, таких, как мембраны, биоэнергетические органоиды, механохимические системы. Успешно разрабатываются физико-математические модели биологических процессов, вплоть до онтогенеза и филогенеза. Реализованы общетеоретические подходы к явлениям жизни, основанные на термодинамике, теории информации, теории автоматического регулирования. Все эти вопросы будут с той или иной степенью детализации рассмотрены в книге. При этом, в соответствии с пониманием биофизики как физики явлении жизни, мы будем исходить из физических закономерностей, а не из физиологической классификации. Так, например, рецепция внешних воздействий органами чувств рассматривается в различных разделах книги — зрение в главе, посвященной фотобиологическим явлениям, слух и осязание в связи с механохпмическими процессами, обоняние — в связи с физикой молекулярного узнавания. [c.10]

Молекулярная биофизика изучает строение и физико-химические свойства биологически функциональных молекул, прежде всего биополимеров — белков и нуклеиновых кислот. Задали молекулярной биофизики состоят в раскрытии физических механизмов, ответственных за биологическую функциональность молекул, например за каталитическую активность белков-ферментов. Молекулярная биофизика — наиболее развитая область биофизики. Она неотделима от молекулярной биологии и химии. Крупные успехи в этой области понятны — легче изучать молекулы (даже наиболее сложные из известных науке молекулы белков), чем клетки или организмы. Молекулярная биофизика опирается, с одной стороны, на биолого-химические дисциплины (биохимия, молекулярная биология, бпоорганическая и бионеор-таническая химия), с другой, на физику малых и больших молекул. Соответственно этому в гл. 2 мы рассматриваем химические основы биофизики, в гл. 3 — физику макромолекул и лишь после этого обращаемся к молекулярной биофизике как таковой (гл. 4-8). [c.20]

Отличие макромолекул от малых молекул определяется прежде всего большим числом однотипных звеньев, связанных в линейную цепь. Как правило, макромолекулы содержат единичные о-связи С—С, С—N, С—О и др. Вокруг этих связей возможны повороты атомных групп. В результате поворотов вокруг единичных связей возникают различные конформации цепи. Макромолекула обладает конформационной лабильностью, той или иной степенью гибкости. Роль независимо движущихся элементов играют участки цепи, совершающие независимые повороты. Как мы увидим, конформациопные свойства биологических молекул очень важны. [c.61]

Гидрофобные взаимодействия имеют определяющее значение для структуры и свойств биологических м-ембран и мембранных белков (гл. 10). [c.108]

Синтетические макромолекулы моделируют основную цепь белка или нуклеиновой кислоты. Макромолекула гомополимера не несет информации, не содержит текста . Ее свойства моделируют лишь те свойства биологических макромЬлекул, которые не зависят от особенностей первичной структуры. Вместе с те.м полимерная цепь имеет специфические возможности передачи информации об электронных и конформационных перестройках (см. 3.5.). [c.118]

Показатели качества ЛС в конкретной лекарственной форме можно разделить на 2 группы 1) показатели, характеризующие свойства биологически активных и вспомогательных соединений 2) показатели, характеризующие качество лекформы. Ужесточение требований к качеству ЛС идет, в основном, по пути расширения числа показателей второй группы. [c.425]

Структура и действие биологических мембран стали ключевым вопросом биофизики с тех пор, как стало ясно, что эти мембраны играют очень важную роль в функционировании биологических систем. Характерное свойство биологических мембран — их проницаемость для отдельных ионов. Почти все вещества, которые действуют как избирательные переносчики ионов в биологических системах, являются антибиотиками со структурой тетроли-дов или циклических депсипептидов они известмы как ионофоры. В их число входят, в частности, валиномицин и нонактин, описанные в разд. 1.3. [c.266]

Аффиная хроматография является самостоятельной областью жидкостно-адсорбционной хроматографии, выделяемой по специфическому механизму взаимодействия разделяемых веществ с сорбентом. Метод основан на характерной особенности биологически активньгх веществ селективно и обратимо связывать определенные вещества, называемые аффинными лигандами или аффиантами. Таким образом, ферменты связывают соответствующие ингибиторы, антитела — антигены, гормоны — их рецепторы и т.п. Если по аналогии с обращенными фазами приготовить сорбенты с привитыми аффинными лигандами, появляется возможность селективного хроматографического выделения близких по свойствам биологически активных соединений и их разделения между собой. Наиболее часто применяемые аффинные лиганды приведены в табл. 3.65. [c.201]

Липосомы. Другой модельной системой, хорошо воспроизводящей многие свойства биологических мембран, являются липосомы. На возможность использования липосом а качестве моделей биологических мембран впервые обратил внимание А. Вэнгхем. В 1965 г. он показал, что фосфолипиды при набухании а аоде самопроизвольно образуют пузырькообразные частицы, которые состоят из множества замкнутых липидных бислоев, разделенных водными промежутками. Использование липосом в качестве модельных систем оказалось исключительно плодотворным и позволило выяснить целый ряд вопросов, касающихся молекулярной организации и функционирования биологических мембран. [c.575]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология